碳纤维未来的机遇

体育休闲领域是碳纤维较早应用的领域之一。早在 1970 年代，碳纤维就被应用于钓竿的制作。现在，在体育休闲领域，碳纤维主要用于钓竿、高尔夫球杆、网球拍等产品的制作。传统的钓竿由竹子制成，又长又重，操作起来很麻烦。工业化生产的现代合成材料钓竿的第一代产品是玻璃钢制成的钓竿。但现在上等的钓竿需要达到尺寸便携，质量轻，硬度高的性能，以便垂钓者可以精确投掷鱼饵，及时捕捉鱼上钩的信号以及快速收线，在这方面玻璃钢杆已经无法满足消费者需求了。**钓具公司于 1972 年首次推出了用东丽的碳纤维制成的“世纪鱼竿”，这根鱼竿的重量约为玻璃钢杆一半，真正实现了钓竿的轻量化。现在低端的钓竿采用玻璃钢或密度较差的碳纤维制成，而高端的钓竿则由 碳纤维或纳米硼纤维制成，后者的主要材质仍是碳纤维，但在碳纤维素材中加入了 10%-20%的纳米硼纤维。

高尔夫球杆同样需要高强度、轻量化的性能，因其要求能准确地将高尔夫球朝*方向打向击打并能够达到足够远的地方。较早的高尔夫球杆由山核桃木材等天然材料制成，自 1920 年代起出现了钢铁杆，1970 年代以后碳纤维杆成为了主流球杆。现在几乎全部木制高尔夫球杆以及 65%的铁制高尔夫球杆都已经被碳纤维球杆所取代，碳纤维已成为推动高尔夫球运动发展的重要材料。

网球拍的材料也同样经过木制、钢铁、铝合金到碳纤维的演变。碳纤维复合材料制成球拍拥有击球速度快、耐久性好、设计灵活性高等特性。

自行车是近年来碳纤维在交通工具/体育休闲领域中得到很大发展的一项应用。目前铝制车架成型车的重量约为 9.5kg，而碳纤维车架成型车的重量被控制在 7kg 以下，碳纤维框架实现了相比铝框架近 30%的轻量化，在山地车和公路自行车上十分适用。此外，撑杆、弓箭、滑雪板、皮划艇等运动器材也有碳纤维的应用。

2019 年体育休闲领域碳纤维需求为 15000 吨，同比增长 5%。体育休闲碳纤维市场产业规模稳定，市场趋于饱和，短期内不会出现快速增长或明显下滑。

其他领域：有望成为新的快速增长点

●高压容器

随着燃料电池突破低成本，高压氢气瓶迎来强劲需求。此外，欧美兴起的页岩气收集、运输、贮藏产业需要高压气瓶，由此推动碳纤维压力容器的需求。虽然目前碳纤维压力容器的市场不大，但却有着较大的增长空间。

○燃料电池汽车发展推动储氢罐碳纤维需求增长

燃料电池汽车所用的氢燃料在常温常压下为气态，密度仅为空气的 7.14%，车载储氢技术的改进是氢燃料电池车发展的关键。将气瓶作为储存容器，通过高压压缩方式储存气态氢是应用较广泛的储氢方式。高压气态储氢容器共有四个型号，I 型为纯钢制金属瓶，II 型为钢制内胆纤维缠绕瓶，III 型为铝内胆纤维缠绕瓶，IV 型为塑料内胆纤维缠绕瓶。其中 I 型、II 型储氢容器因重量过重、储氢密度低、容易发生脆断，难以用于车载储氢；III 型、IV 型瓶由于制作内胆和保护层的材料密度低、气瓶质量轻、单位质量储氢密度增加。因此，燃料电池汽车储氢罐大多使用 III 型、IV 型这两种型号。

●土木建筑

碳纤维是建筑补强的较佳材料，因其轻便且强度高，不需要用到重型机械就可以贴合金属板，只要在施工现场经树脂浸渍强化后就能进行施工。除了高比强、高比拉伸模量的特性外，碳纤维还具不生锈的特性，在海岸潮湿环境下，相比于易生锈的金属有不易被腐蚀的优势。

碳纤维复合材料加固后的房屋具有良好的抗震防震效果。碳纤维在我国土木建筑领域的研发及应用大有可为。